一种复合富锂镍酸锂材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电极材料技术领域，具体为一种复合富锂镍酸锂材料及其制备方法。包括掺杂金属M的富锂镍酸锂材料以及包覆在其表面的聚噻吩衍生物；复合富锂镍酸锂材料的分子式为Li<subgt;x</subgt;Ni<subgt;y</subgt;M<subgt;z</subgt;O<subgt;2</subgt;@PTi，1.95≤x≤2.05，0.9≤y≤1，0≤z≤0.1，M为Mg、Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、W、Al、Sn、La和Ce中的一种或多种；PTi表示聚噻吩衍生物。通过镍源、沉淀剂和金属掺杂剂的沉淀反应得到NiO，与锂源混合烧结得到富锂镍酸锂材料，再与聚噻吩衍生物溶液通过溶剂析出实现包覆，得到的复合富锂镍酸锂材料，锂离子电导率和首圈充电比容量高，空气稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种复合富锂镍酸锂材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂离子电池进行首次充电时，在负极会形成sei膜，消耗部分来自正极材料的活性锂离子。同时在电池充放电过程中，负极材料颗粒脱落及锂金属的不可逆沉积等过程，也会消耗正极活性材料的锂离子，致使电池的能量密度和循环寿命降低。目前使用最广泛的石墨负极的不可逆容量损失＞6%，而对于具有高比容量的硅基负极，不可逆容量损失甚至高达10%～20%以上。

2、正极“预锂化”（也被称为“预嵌锂”、“补锂”）是指在锂离子电池工作之前向电池正极内部增加预锂材料来补充锂离子。通过预锂化对电极材料进行补锂，抵消形成sei膜造成的不可逆锂损耗，从而提高电池的能量密度和循环寿命。正极预锂添加剂种类较多，如li5feo4、li6coo4，li2nio2，li2mno3和li3n等。其中，li2nio2（正交晶，空间群immm，li/o=1:1）作为一种常见的正极补锂材料，理论容量为513mah/g，首充容量大于400mah/g。其优势为工艺简单，成本低且环保，有利于工业化生产。

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【技术保护点】

1.一种复合富锂镍酸锂材料，其特征在于，包括掺杂金属M的富锂镍酸锂材料以及包覆在其表面的聚噻吩衍生物；所述复合富锂镍酸锂材料的分子式为LixNiyMzO2@PTi，1.95≤x≤2.05，0.9≤y＜1，0＜z≤0.1，y+z=1，M为Mg、Ti、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、W、Al、Sn、La和Ce中的一种或多种；PTi表示聚噻吩衍生物；

2.一种复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述镍源、金属掺杂剂和锂源按分子式LixNiyMzO2中的原子配比进行...

【技术特征摘要】

1.一种复合富锂镍酸锂材料，其特征在于，包括掺杂金属m的富锂镍酸锂材料以及包覆在其表面的聚噻吩衍生物；所述复合富锂镍酸锂材料的分子式为lixniymzo2@pti，1.95≤x≤2.05，0.9≤y＜1，0＜z≤0.1，y+z=1，m为mg、ti、v、mn、fe、co、cu、zn、zr、nb、mo、w、al、sn、la和ce中的一种或多种；pti表示聚噻吩衍生物；

2.一种复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述镍源、金属掺杂剂和锂源按分子式lixniymzo2中的原子配比进行设计，1.95≤x≤2.05，0.9≤y＜1，0＜z≤0.1；

4.根据权利要求2所述的复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述烧结的温度为500℃~900℃，烧结时间为3~10h；

5.根据权利要求2所述的复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述镍源为硫酸亚镍、氯化亚镍、硝酸亚镍中的一种或多种；

6.根据权利要求2所述的复合富锂镍酸锂材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述高速混合采用高速混合机或高能球磨机，所述高速混合机的公转转速为50~3000rpm，混料时间为10-100mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚雷，胡志金，刘瑛，曾州岚，
申请(专利权)人：紫金矿业新能源新材料科技长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：